Martina Muratore

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Attività di ricerca

Nella prima parte dell’anno l'attività ha riguardato il consolidamento dei risultati trovati
negli scorsi anni; in particolare la caratterizzazione delle nuove combinazioni TDI da
noi trovate in termini di performance per i rumori a bassa frequenza. Lo scorso anno,
difatti, avevamo esaminato tutte le possibili combinazioni TDI che sopprimono il
contributo del rumore laser al livello richiesto da LISA e sviluppato un algoritmo per
cercare tutte le esistenti combinazioni che riducevano il rumore allo stesso livello
delle combinazioni classiche denominate X, Y e Z. L’algoritmo trovava in tutto 183
combinazioni.
In linea con l'attività di analisi del rumore in eccesso a bassa frequenza, stiamo
ricercando segnali TDI che siano potenzialmente insensibili alle onde gravitazionali e
tali da trasportare esclusivamente informazioni sul rumore strumentale. in tale ottica

abbiamo trovato 82 combinazioni di questo tipo, denominate in seguito null-
combinations. Monitorando questi segnali di interferometria sarà possibile estrarre

interessanti informazioni sulle proprietà del rumore dello strumento.
In particolare, tutte queste nuove null-combinations mostrano che le combinazioni
sono sensibili ad un unico segnale riconducibile al moto di rotazione di LISA, ovvero
si comportano come un interferometro Sagnac ideale, tutte con lo stesso rapporto
"segnale – rumore". Due combinazioni ne misurano la quarta derivata, una misura la
terza derivata, e tutte le altre misurano la seconda derivata che è, appunto,
l'accelerazione. Tuttavia occorre sottolineare che quelle combinazioni che misurano
la derivata quarta e che sopprimono fortemente tutti i segnali possono essere più
inclini ad errori numerici. Attualmente, si stanno esaminando metodi di iniezione dei
segnali nel simulatore per calibrare lo strumento durante le operazioni e per
discriminare i segnali spuri dalle onde gravitazionali. Infatti, LISA PathFinder ha 

mostrato l’esistenza di segnali di forza spuria di natura sconosciuta che influiscono
sulle prestazioni del rumore limitandone la sensibilità. Questi tipi di segnali sono
denominati "glitch" e sono visibili per l’intera durata della missione;
conseguentemente ci aspettiamo di avere lo stesso segnale di forza spuria nei dati di
LISA e la sfida principale per la data analisi per LISA è trovare un metodo per
separare i segnali astrofisici da artefatti strumentali. Da ultimo va sottolineato come a
supporto dei nostri studi teorici abbiamo implementato nel simulatore ufficiale della
comunità di LISA, denominato LISANode, le 183 combinazioni che sopprimono il
rumore del laser e le 82 che mostrano una discreta insensibilità al segnale. I risultati
ottenuti con il simulatore comprovano l'esattezza dei nostri studi e permettono di
testare la sensibilità dello strumento non solo ai rumori a bassa frequenza ma anche
ad altri rumori, o segnali, di interesse per la missione.

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